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[工程技术] 从自控角度看特斯拉的刹车门

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楼主
 楼主| 发表于 2021-4-24 00:35:32 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2021-4-23 14:50 编辑 ) D' r2 h- m" O0 l
5 k  _0 N9 s  X2 Q0 @
转瞬之间,特斯拉在中国就从香饽饽变成臭狗屎了,触发事件是刹车门。1 F2 S$ R' Y7 H. g8 M2 n% g. Q

; @- a! n  f% A+ w- U1 x事件的前因后果就不罗嗦了,车主和特斯拉的公关互动也不去说它,让子弹再飞一会儿。( o2 d: B, `8 ?+ G

, \0 t7 y# r! P2 Z, E就从自控角度说说常见的几个“实锤”:4 M0 U# K% f0 V4 r( g+ W9 F5 g) E
* A6 m9 v. ]2 w% `& C0 t
1、刹车的用力问题$ X0 j  W) X+ i' ?+ |7 e3 U1 M

$ `# ^& I% W3 j/ @: M9 ]- U0 b$ \9 ]特斯拉是双重刹车,不是通常汽车的单一刹车。在正常情况下,轻踩刹车启动的是能量回收的“充电刹车”(regenerative braking),到速度降低到一定程度之后,转入常规的液压助力刹车,把车停下来。紧急刹车的时候,直接转入液压助力刹车,就像通常汽车的急刹车一样。
  Z# l' B' P  [9 ~$ b9 G9 R4 u' m' d
很多人用刹车前两秒钟减速不足作为特斯拉刹车设计有问题的实锤,这实际上正好说明了车主在前一段是轻踩,以为能有足够减速,实际上减速不足,到后来才使劲踩刹车的。  W, Y! Q8 ]( M( k1 W

- E2 Q5 ^: K0 x: Z这样的“双程刹车”有利于在能量回收和安全之间兼顾,但踩刹车的感觉上很可能非线性,越是老司机越不习惯。前半段注重能量回收,感觉上接近用发动机倒拖的engine brake,后半段才是正常的刹车感觉。问题是,老司机用engine brake的时候,都是自己知道在engine brake,心理上有准备,也知道什么时候换到正常刹车。刹车控制越俎代庖后,这个心理准备就没有了,老是要猜正常刹车什么时候才启动。这是人机设计的问题,不是安全设计的问题。
+ H5 O- M, ?8 U  }! I  Z% b3 f( \: Z3 s  u2 {5 \  ~& R% e
很多人用刹车主缸压力来说明,车主一开始就使劲踩到底的。% s, R4 m+ S3 a0 Y. M4 w$ n

/ t+ j; g, [! K
根据数据,在车速116的时候,车主第一次踩刹车,制动主缸压力在4.5-12.3bar。' R$ I% {7 P! [# _0 {2 o3 F
这里解释一下,正常用力踩刹车的力在10-20bar,紧急时40bar,成年男性坐姿用体重撑起来能达到100bar。
# }3 t1 r  d$ ~$ E5 w我们看到第一次踩刹车一秒钟车速从116降到了109.5。( R/ h. ^1 m! e) ^: i4 @6 H# U
这不是刹车失灵是什么?
( M9 y5 v, m: L( g- y) C% a第二次踩刹车的力18.3-40.2bar,第一次刹车没反应,司机应该是急了,这次的力大了很多,坐姿腿部力量的极限40bar。
5 z! X5 y4 \) Z7 X然而一秒的刹车车速仅从109.5降到了94。
7 ?( B1 |; J, |2 v可以想象司机的绝望。按照这一秒平均时速100km/h来算,车已经开出了30米。加上上一次一秒的刹车也要三十米以上。0 R/ ~9 {7 K7 `% ~* B
刹车距离超过六十米,两次刹车,车速仅从116降到94km/h。这谁心脏受得了,生死时速啊!
7 E8 Q3 }) h  }$ w第三次刹车41.4-92.7bar,司机大爷应该是疯了,站起来踩的,踩到了92.7bar!这力量我们做实验的时候要站起来,屁股离开座位。
* p7 L! G* f" _6 Q然而,数据显示从6:14分25秒41开始到26秒37,车速从94降到了74,又是漫长的一秒钟!站起来踩终于降了点。2 R! y7 h+ l& A$ v6 `
大爷要始第四次最后发力了,数据显示26秒43到27秒45,大爷踩刹车的力从86.1-130.8。大爷就是大爷,已经玩命了,踩到这可怕的130.8,大爷是魂都吓出来了吧。
/ P+ z3 q& d  e+ q9 b+ b可惜速度仅仅降到了48.5,终于发生了事故!
9 L) e+ I) S# S/ J9 [9 A4 \: ^0 t看数据,从22秒36到发生事故的27秒45,大爷四次拼命踩刹车,看来是真的怕死 一家老小都在他的脚上啊。/ V( |3 [# ^) m) C$ P) j" ?
这惊魂四秒里车辆行驶了110米左右,116降到48.5,刹车距离110米,特斯拉这刹车距离,不知道各位看官觉得咋样?算不算刹车失灵?
+ y7 T9 G4 ]  }& G" ]) d最后,大爷踩刹车踩到130.8bar这也是人体工程学奇迹,丰田实验室也没踩出来这么高的数据。强度设计都是按照80bar,有的车型超过了刹车会踩掉的,哈哈

! t/ g$ g7 O8 p- a$ O1 U, ^0 H7 Z4 G( d& o5 A
这里是把踩刹车的踏板压力与刹车主缸压力搞混了。刹车系统有液压助力的,没有助力还要液压干什么?普通汽车发动机没有点火之前,刹车没有液压助力,这时踩刹车特别重,方向盘也是,但点火后感觉就正常了,轻多了,就是这个道理。% N- ~  Q/ F4 d/ X
; X2 `. u1 Y. B( \7 a/ u
2、最后一秒钟的数据问题" M: U7 s) v' N9 w6 b! O

5 Z6 P9 l" @9 ~9 I1 Y  {- {* [# Q ( \3 g/ s: I8 ~$ s

9 e" z+ Y% Q0 ?# z# \: F可以看到,数据是用Excel表格显示的,时间线上也是有“漏洞”的。有人以此为证:特斯拉篡改数据!* F2 o# s4 y1 r; g- p  {8 [
* N* Y, P2 u' w2 [$ z  y
这是对数据记录仪(data historian)的误解。) b2 j: [& I, x
  |# Q$ Q3 Q& p% ~: i
所有数据(不管是连续数据还是离散事件数据)在进入数据记录仪的时候,都要筛选一遍,才“收藏入库”。现在硬盘、U盘容量越来越大了,但工业级硬盘、U盘有一定的认证标准,容量远远跟不上民用级,另一方面,容量再大,也跟不上要求的数据量的增加。喜欢自己下载影视的人就知道,明明好大一个盘,一会儿空间又没了。. x6 a/ D+ z" t. D. ^2 z8 V! a* H" Q* ?
5 B5 [# ?& k' w$ O; K
连续数据(速度、主缸压力)等都是经过一定的数据压缩才存盘的,不可能直接存盘。假定每秒采样100次,每次数据进来时,都要与上一次已经记录在盘的数据比较,只有超过一定变化幅度,才予以记录。这个幅度通常足够小,但到底多少是“足够”,这就看设定了。幅度越小,记录越精密,但对盘容量的要求也越高。在数据恢复的时候,两个数据点之间可以内插,看起来完整一点,也可以直接用原始数据显示,这样看起来就有“空隙”了。任何数据记录仪都是这样的,特斯拉也不例外。8 i1 k, I' g+ K" `/ R/ V1 e
6 n5 z) K$ Y1 w
但离散事件数据(开始踩刹车、ABS启动)就不是这样的,而是随到随存。有的时候还是按照固定的采样率轮询,有的时候索性由信号发生端发中断要求,并自带“时间邮戳”(time stamp)。对于特斯拉这样车载系统共用统一时间源的情况,都不用担心各装置的时间不同步,大概率是用中断的。
3 O0 a- G: I; O; t1 S/ p  `" g2 U8 @! F. U/ C( R
所以把连续和离散数据统统罗列在一起的时候,时间线看起来会不均匀,但这不是篡改数据的罪证。
, D+ G- C" H% {; I
  H4 O# u9 S5 [6 J9 e/ ]6 I至于用Excel,数据记录仪的内部数据是没法直接看的,都是用Excel把数据导入到容易看的格式,这是通用做法。至于特斯拉是否在这个过程中做过手脚,这就信者恒信、不信者恒不信了。除非你有证据,否则至少没法下定论说特斯拉做了手脚。
) i; A& b* C+ C0 X& c
) f; k0 N- B* Z! O0 B3 ?+ ^3、电控刹车信号处理速度问题
0 ^- `* c$ j4 O; @6 z. R" {' H' J
还有一个说法是软件八哥,或者电控处理速度不够,造成信号延误。  V7 U9 V1 s$ x  h

( T2 y, i& n* `- M7 r计算机控制系统本质上是离散的,都有固定的采样速度,也都受到运算速度的限制。但任何实时控制系统都必须保证远远超过香农定理要求的最低速度,必须做到基本能复现模拟信号的采样速率才行。在运算和任务调度方面,也有优先级和时序问题,高优先级的任务更加保证资源,对于实时任务,所有的前级任务都要确保完成才启动后级任务,而不能“错过一个周期”到下一周期才接着做。这写对搞自控的就是1+1=2一样天经地义。你可以质疑,但要是人家连这点都想不到、做不到,那这饭是白吃了。那他们白吃了吗?这又是一个信者恒信、不信者恒不信的问题了。特斯拉是对各种已知情况测试过的,是过关的。要是你认为还有未知情况没有测试,很好,提出来,到底是哪样的未知情况,然后抓住特斯拉要他们测试,而不能泛泛低“说不定哪有什么情况……”,那说了等于没说。还是那句话:拿证据。谁质疑,谁举证。2 b9 n; r* r" @0 P0 u& y) R
- z' y, D* X8 Y  `' Q
4、控制逻辑八哥问题- C) g" G3 V  |7 x
$ [$ }( h7 j$ h! c& `$ n. P
波音737MAX出事后,人们对自控的信心大减。这可以理解。这又回到信者恒信、不信者恒不信的问题了。特斯拉刹车控制逻辑有什么八哥,是需要举证的。这和上面说到的信号速度是一个道理。
. q! B' W) D+ K' }: S% p; L) _; S: ~0 M: z
至于为什么自动刹车没有起到作用。自动刹车的设计是有基本设定的。特斯拉的设定我不知道,猜测起来,是以自动跟车的时候为主的。也就是说,前车是有一定速度的,前车减速也需要时间和距离,所以自动刹车启动距离不会太长。也就是说,不会假设前面是一堵墙。一般人也不会高速对着墙开过去。如果是墙的话,需要很远距离就开始全力刹车,这在路上是没法用的。如果是急弯道,前面有墙并不影响有绕过去,但自动刹车远远开到了,以为你要撞上去了,自动刹车了,这还怎么用?当然,前面要是真有一堵墙,这就傻眼了,那么晚才刹车,天王老子也救不了你。
, H5 u  I/ U) e9 c3 v
6 Q) }( z3 I+ w  o' g- x1 a5 j特斯拉“有罪”吗?不知道,有可能。但不能有罪推定。你要倒置举证也可以,特斯拉有按照DOT标准的测试数据,中国也承认的,否则是不能上路的。你要说那些数据不可靠,或者有遗漏,那就轮到你举证了。

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本帖被以下淘专辑推荐:

该用户从未签到

沙发
发表于 2021-4-24 01:15:05 | 只看该作者
其实吧,这东西基本就是软件的锅。认识几个搞汽车 Embedded System 的。反复告诫咱千万别买带他们公司写的软件的型号。无他,主要是都是外包给阿三的。阿三的问题倒不是不会写code,而是阿三公司里那帮人以前都是写应用软件的。写着写着就把 Embedded 写成 Desktop了。

点评

给力: 5.0 涨姿势: 5.0
给力: 5 涨姿势: 5
  发表于 2021-4-24 07:43
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该用户从未签到

板凳
发表于 2021-4-24 01:18:58 | 只看该作者
买纯电动车的时机现在并不成熟。除了软件问题,刹车问题,还有个电池自燃的问题呢。另外,电池会老化的。现在的设计大多数是不让自己换电池的。所以一辆汽油车保养得当,开个十年无故障没问题。电动车开十年就是拿性命开玩笑了。
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该用户从未签到

地板
 楼主| 发表于 2021-4-24 01:56:48 | 只看该作者
孟词宗 发表于 2021-4-23 11:15" _6 F- a4 a  Y/ V4 Z4 P
其实吧,这东西基本就是软件的锅。认识几个搞汽车 Embedded System 的。反复告诫咱千万别买带他们公司写的 ...

* Z& Y$ F) L* p. w3 |9 P我看过他们写的实时系统的代码,很松散,但规整。效率不高,但功能上没有大问题。
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该用户从未签到

5#
 楼主| 发表于 2021-4-24 01:57:32 | 只看该作者
孟词宗 发表于 2021-4-23 11:18, T- w: R; x, z& u+ p, t: t
买纯电动车的时机现在并不成熟。除了软件问题,刹车问题,还有个电池自燃的问题呢。另外,电池会老化的。现 ...

/ W" u$ d4 l0 v5 t: v. [这个问题现在各家都有,还不知道怎么解决。
, @7 T7 ^3 K3 g6 E3 E4 y8 t
7 C5 e$ \$ y* ?6 ?+ a  }汽油车最开始也是容易着火的。
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该用户从未签到

6#
发表于 2021-4-24 02:35:38 | 只看该作者
我之前看还有一个疑问,两个红绿灯之间,前后都有车,车速是怎么达到118的?这个瞬时速度也不知道是怎么得来的?不了解tsl的记速原理的话刹车加速度也没法算的。
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  • TA的每日心情
    擦汗
    9 小时前
  • 签到天数: 3408 天

    [LV.Master]无

    7#
    发表于 2021-4-24 03:25:08 | 只看该作者
    俺借用一下你的名头也来蹭特斯拉的热度喽。。。。
    , r; @* j5 ~' X% q2 W
    $ m0 c" s. d5 u, Hhttp://www.aswetalk.net/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=152383
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    该用户从未签到

    8#
     楼主| 发表于 2021-4-24 04:29:39 | 只看该作者
    独角兽 发表于 2021-4-23 12:358 d# W/ P& _: z: N
    我之前看还有一个疑问,两个红绿灯之间,前后都有车,车速是怎么达到118的?这个瞬时速度也不知道是怎么得 ...
      H* w2 U: V5 \% G
    他怎么能开这么快,这个就不知道了,+ ]; [; w5 C7 k

    3 k8 l. {" j$ ^+ u4 }# V% k7 w瞬时速度是根据数字记录仪上来的吧?现在公布的是最后一秒钟的数据,前面还有30分钟的数据没有公布。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51
  • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍

    9#
    发表于 2021-4-24 04:39:56 | 只看该作者
    本帖最后由 雨楼 于 2021-4-23 15:42 编辑
    $ g& X- s: L2 j/ w% j& z( H* d7 \) l) p% }! l
    看一点原文加点回复8 L9 k. Z* X. f/ g
    * |, F6 _1 _# e6 A8 g
    1 .
    到速度降低到一定程度之后,
    这个说法不准确。绝对和踏板踩下的力度/加速度有关。
    # P5 M4 @& Y/ o( `, M
    + p; {: W9 i: q' Y2. 你这个数据全,我当时还没找到带ABS等信息的数据。
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    该用户从未签到

    10#
     楼主| 发表于 2021-4-24 04:42:42 | 只看该作者
    雨楼 发表于 2021-4-23 14:39
    ) X# s+ i, ?9 k: S看一点原文加点回复; f6 D% O% [1 W) b% A$ `1 `7 t
    , {; V8 K5 g- T) n- o8 C
    1 .这个说法不准确。绝对和踏板踩下的力度/加速度有关。

    . T" E" b. W/ @1 w5 w% m你倒是看完了我写的?
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51
  • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍

    11#
    发表于 2021-4-24 04:46:21 | 只看该作者
    独角兽 发表于 2021-4-23 13:35+ x. p7 [2 Y: j0 z; u6 b
    我之前看还有一个疑问,两个红绿灯之间,前后都有车,车速是怎么达到118的?这个瞬时速度也不知道是怎么得 ...

    1 t  s. F1 X# r! d0 u我怀疑老头玩速度与激情。tesla0到100km/h不到两秒,更别说从80km/h了。

    点评

    以后不再评价特斯拉0-100公里2秒钟了,而是100公里4秒都停不下来了.  发表于 2021-4-24 07:30
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51
  • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍

    12#
    发表于 2021-4-24 04:59:55 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2021-4-23 15:42
    % F6 o0 A% H9 h, B; |你倒是看完了我写的?
    4 T. c/ `" W4 t) H
    看完了,还是说法不准确。: I' Y* r# A' }6 A, m
    上来就踩到底,肯定没有能量回收的事儿。, h0 W% B, o  Y! y! d" b" @' E$ M
    上了柔柔和和,当然回收能量了。
    & {1 X: o. a* @- j: j7 o% E应该和刹车踏板的行程相关的。
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    该用户从未签到

    13#
    发表于 2021-4-24 05:21:34 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2021-4-24 04:29* ~  K# N( }$ a, \. r
    他怎么能开这么快,这个就不知道了,: n- `& P% x, d1 n3 }1 ]+ u$ O

    5 g  \# Z1 n. [, a1 O& a9 O瞬时速度是根据数字记录仪上来的吧?现在公布的是最后一秒钟的数据 ...
    2 a& d& M' K5 ]! ?
    所以我觉得根据这一秒的瞬时速度算加速度可能是不准的。想了解刹车性能和效果不能这么看。
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  • TA的每日心情
    开心
    11 小时前
  • 签到天数: 3893 天

    [LV.Master]无

    14#
    发表于 2021-4-24 05:40:11 | 只看该作者
    这条:对于实时任务,所有的前级任务都要确保完成才启动后级任务,而不能“错过一个周期”到下一周期才接着做。6 r* r  p2 S% S+ j' O. ]0 |
    ( j+ r+ X4 U8 g/ }, A+ v) \8 _0 x
    没有足够工程经验的人真就不一定做得到
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    该用户从未签到

    15#
     楼主| 发表于 2021-4-24 06:00:27 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2021-4-23 15:40
    ( b, n/ R, s' x. F8 m7 a这条:对于实时任务,所有的前级任务都要确保完成才启动后级任务,而不能“错过一个周期”到下一周期才接着 ...

    8 }, Y# y9 ^8 N2 D  \3 g7 t而且只有实际测试才能确定,光看scheduling还不知道。有的任务以为肯定能完成,结果给你掉链子。
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    该用户从未签到

    16#
     楼主| 发表于 2021-4-24 06:01:06 | 只看该作者
    独角兽 发表于 2021-4-23 15:21
    & x) c5 _/ s3 E% F, Y" r所以我觉得根据这一秒的瞬时速度算加速度可能是不准的。想了解刹车性能和效果不能这么看。 ...

    / u' @( j" |0 R8 m" h: C$ L! n0 A这个已经是最好的数据了,再不准也没有办法啦
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    该用户从未签到

    17#
     楼主| 发表于 2021-4-24 06:02:21 | 只看该作者
    雨楼 发表于 2021-4-23 14:59
    + P' E* j. {" m- \6 L1 C6 A; k看完了,还是说法不准确。
    4 _0 L) p) f! b上来就踩到底,肯定没有能量回收的事儿。
    5 U7 u7 I& |* I) M; s: f# Q! a上了柔柔和和,当然回收能量了。
    ; l9 P7 U8 u% f2 |6 i1 I
    我没有证据,但感觉他上来并没有一脚直接踩到底,否则也不会有40bar和130bar的差别了。但40bar到底是在regenerative braking阶段还是已经过了,我不能确定。
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  • TA的每日心情
    开心
    2019-2-12 15:13
  • 签到天数: 77 天

    [LV.6]出窍

    18#
    发表于 2021-4-24 08:59:21 | 只看该作者
    本帖最后由 本拉风 于 2021-4-25 10:33 编辑 5 h/ s$ V( p* Z5 A$ X% H

    - c4 w" p5 w4 Z' c!!!!!!!!!!!
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  • TA的每日心情
    奋斗
    前天 11:14
  • 签到天数: 663 天

    [LV.9]渡劫

    19#
    发表于 2021-4-24 10:11:18 | 只看该作者
    本拉风 发表于 2021-4-24 08:59
    ; M( v) I3 r: f6 r( c4 Q大家都忽略了特斯拉这个数据没给单位,如果是以英里为单位的话,除以1.6,就和车主说的时速60-70km差不多 ...
    * N! p) C5 b$ v, j$ h: P& o8 }
    英里时速转换成公里时速是乘以1.6不是除
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  • TA的每日心情
    奋斗
    前天 11:14
  • 签到天数: 663 天

    [LV.9]渡劫

    20#
    发表于 2021-4-24 10:15:28 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2021-4-24 06:02
    : J0 s# P" B2 A9 ]4 v5 f我没有证据,但感觉他上来并没有一脚直接踩到底,否则也不会有40bar和130bar的差别了。但40bar到底是在re ...
    6 E* f: j" s5 n/ G
    实际上这车后2秒的刹车速度是没有问题的,和其他车ABS启动后的刹车速度是一个水准。关键就在于他踩刹车之后2.8秒ABS才启动,所以归根到底是缺的是一个踏板力度的数据。这个其实也非常容易测量,我觉得应该实测数据不久就能见到了
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